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1、第2课时 电热的利用和防止6课题电热的利用和防止课型新授课教学目标知识与技能1.知道利用和防止电热的场合和方法.2.进一步理解焦耳定律.过程与方法通过本节内容的学习，培养学生应用物理知识解决简单问题的能力.情感、态度与价值观1.通过对电热的利用和防止知识的学习，认识到科学是有用的，激发学生学习物理、热爱科学的兴趣.2.在学习的过程中，渗透辩证唯物主义的思想.教学重点电热的利用与防止教具准备电炉、电熨斗、电饭锅、热得快等电热器、多媒体课件等教学难点焦耳定律的进一步理解教学课时1课时课前预习电热的利用和防止（1）电热的利用：各种电热器都是利用 电热 的设备，例如电饭锅、电热水器、电熨斗等.（2）电
2、热的防止：如果用电器聚集的电热过多，温度过高，有可能烧坏电器，甚至引发火灾.电脑主机里装有风扇、散热器等，都是为了加快 散热 .巩固复习教师引导学生复习上一节内容，并讲解布置的作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.新课导入师 日常生活中，利用电热工作的用电器有很多，请同学们举出例子.生：电烙铁、电熨斗、电饭锅、电烤箱、电炉师 本节课我们除了学习电热的利用，还需了解电热有害时怎样防止电热.进行新课 电热的利用和防止师 电流通过导体时，使导体只发热的用电器是利用电流的热效应，这类用电器称为电热器，而电热器的主要部分是发热体.教师出示电炉，引导学生观察后说出电炉的结构.生：电
3、炉的结构主要是炉丝即电阻丝.还必须有炉盘，电炉盘是绝缘材料制成的.备课笔记规律总结：电热的利用和防止的关键不是有无电热产生，而是产生的电热是有用的或者是有害的.进行新课教师提问：从实际考虑，电炉丝应该有什么要求？生1：电炉就是要靠电炉丝发热的，所以炉丝的电阻应该很大.生2：炉丝还应有较高的熔点，这样它在发热时才不容易烧断.师 请同学们以电炉为例说明发热体是用什么材料制成的？生：发热体是由电阻（率）大，熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上制成的.教师出示热得快、电饭锅、电熨斗等电热器，并将电饭锅、电熨斗的发热板取出让学生观察，向学生说明，其他的电热器也都需要用电阻大、熔点高的金属导体作为发热体.师 我们
4、了解了电热器，大家能不能说说使用电热有什么好处？生1：电热清洁卫生，没有环境污染.生2：热效率高，使用方便.生3：能方便地调节，如控制温度，操作简单.师 同学们知道了利用电热的好处.但有些时候，有些地方的电热我们是不需要的，还要设法防止.有关的内容，大家了解的有哪些呢？生1：电机使用过程中会发热，如果连续使用时间过长，就会烧坏电机.生2：有些导体上的绝缘材料会因温度过高，使绝缘材料迅速老化，甚至烧坏.生3：电视机开的时间长了会发热.电视机后盖上有许多孔，就是为了能通风散热.生4：电脑中还装有风扇，也是为了散热，减少电热的危害.生5：农村抽水、磨面用的电动机连续工作一段时间后要休息一会，等凉了再
5、用，是为了防止电热可能造成的危害.师 同学们对电热的危害及防止了解的还真不少，老师这儿有一份用电器的说明书，请大家仔细阅读，并分析说明其中的道理.（用多媒体播放）教师引导学生着重注意以下内容：工作时将电器置于通风良好处；勿使电器淋雨或受潮；长期不用的电器隔一段时间应该通电一次.生1：电器工作时，置于通风良好的地方，是为了能使电器更好地散热、防止电热产生的危害.生2：电器淋雨或潮湿会降低绝缘性能，使电路工作失常，影响用电器的使用.长期不用的电器隔一段时间要通电，是为了利用电热来驱潮，是电热的利用. 电热的综合应用1.电功与电热的区别与联系（教师可用多媒体展示说明）（1）电功与电热的区别：电功是指
6、电流通过一段电路所做的功，它的大小表示电路消耗电能的多少，也表示有多少电能转化为其他形式的能.电热是指电流通过一段电路做功，电能转化为内能的那一部分.两者表示的意义不同，是两个不同的概念.（2）电功与电热的联系： 在纯电阻电器（电路中只有电阻的电路）中，电流所做的功没有转化为别的形式的能，只转化为内能，电路消耗的电能和生成的内能在数值上是相等的，即W=Q，此时计算电功的各个公式，如W=UIt=I2Rt=Pt都适用于计算电热.初中阶段所研究的电路一般仅限于纯电阻电路，如电灯、电炉、电热器、电熨斗等.备课笔记课外拓展：电视机长时间工作而且散热不好时容易损坏，但长时间不开机又会上潮，这时可利用电热除
7、潮气.进行新课若电路中除有电阻外，还含有电动机、电解槽等，这种电路就是非纯电阻电路.从能量转化的角度看，这种电路消耗的电能除部分转化为内能外，还转化为机械能和化学能等.如在电动机工作的电路中，加在电动机两端的电压为U，通过它的电流为I，电动机的线圈也有一定的电阻R，此时电流做的功为W=UIt，而电流做的功并没有全部转化为内能，绝大部分转化为机械能了，通过线圈电阻R的电流仍使线圈发热，产生的热量Q=I2Rt，但此时QW，而是QW，即W=Q+机械能.2.计算公式及其适用范围【例1】 一电动机的线圈电阻为1，线圈两端所加电压为2V时，电流为0.8A，此时电动机正常工作.（1）在求电动机正常工作1mi
8、n所消耗的电能时，有以下两种不同的解法：小明的解法：W=UIt=2V0.8A60s=96J；小华的解法：W=I2Rt=(0.8A)2160s=38.4J.你认为哪位同学做得对，请做出判断并说明理由.（2）求电动机正常工作1min所转化的机械能是多少？分析：电动机正常工作的过程是将电能转化为机械能和热能的过程，所以电动机工作时消耗的电能大于产生的电热.电动机获得的机械能是所消耗的电能与所转化成的热量的差值.解：（1）小明的解法正确.因为电动机为非纯电阻电路，其电流与电压、电阻之间的关系不满足欧姆定律，故含电动机的电路不能用含欧姆定律的推出公式求电功.（2）1min内电动机产生的电热为：Q=I2R
9、t=(0.8A)2160s=38.4J；则在1min内，这台电动机所转化的机械能是：W机=W-Q=96J-38.4J=57.6J.【例2】小明家买了一台电烤箱，有低、中、高三个挡位的发热功率，如图是其内部简化路图，开关S1可分别与触点a、b接触.已知：R1=48.4，R2=96.8，电源电压保持不变.请分析和解答以下问题：（1）当开关S1置于b端、S2断开时，电烤箱处于什么挡位？简述理由.（2）电烤箱在中挡位工作时，消耗的电功率是多少？（3）电烤箱在高挡位工作时，对食物加热6min，消耗的电能为多少？解：（1）低挡位.当开关S1置于b端、S2断开时，电阻R1与R2串联，电路中的电阻最大，由P=
10、UI=可知，此时电功率最小，是低挡位.（2）当开关S1置于b端、S2闭合时为中挡位，电烤箱消耗的电功率P=.备课笔记进行新课（3）当S1置于a端，S2闭合时，电烤箱在高挡位，电阻R1与R2并联，电烤箱消耗的总功率P总=P1+P2=.电烤箱消耗的电能W=P总t=1.5103W660s=5.4105J.【例3】 如图所示是电饭锅的实物图，图甲是它的内部电路图，图乙是电路简图.它有“高温烧煮”和“焖饭、保温”两挡，由温控开关自动控制.煮饭时，先要按下温控开关按钮；到达设定温度（饭已煮熟），按钮会自动弹起. （1）对照观察图（甲）和图（乙），温控开关按钮未按下时，“烧煮电路部分”与“保温电路部分”是_
11、关系（选填“串联”或“并联”）；按下温控开关按钮，“烧煮电路部分”的电压为_V，“保温电路部分”将_（选填“工作”或“不工作”）；温控开关按钮弹起后，电路中的电流比原来_（选填“大”或“小”）.（2）当温控开关按钮按下时，电饭锅电路的总功率为1100W.求：“烧煮电路部分”的电阻R1.（3）温控开关按钮弹起后，电饭锅电路的总功率为44W.求：电路中的电流；“保温电路部分”的电阻R2.（4）已知只有当指示灯和限流器两端的电压与电源相差不大时，指示灯才会发光.请通过相关计算分析说明为什么温控开关按钮弹起时，红灯熄灭而黄灯亮. 分析：（1）由图乙电路简图可发现，温控开关按钮未按下时，电路中只有“烧煮
12、电路部分”与“保温电路部分”串联，按下温控开关按钮，“保温电路部分”被短路不能工作，电路中只有“烧煮电路部分”，所以“烧煮电路部分”的电源为220V，温控开关弹起时，R1、R2串联，电路中电阻变大，根据I=U/R知，电压不变，电阻变大，故电流将变小；（2）当温控开关按钮按下时，电路中只有R1，则R1=U2/P；（3）温控开关弹起，R1、R2串联时，电路中的电流I=P/U，R总=U/I，则R2=R总-R1；（4）当温控开关按钮弹起时，R1、R2串联，则U1=IR1=0.2A44=8.8V，远小于220V，而U2=U-U1=220V-8.8V=211.2V，接近220V，所以红灯不亮黄灯亮.解：（
13、1）串联 220 不工作 小（2）当温控开关按钮按下时，电路中只有R1工作.=44备课笔记进行新课（3）当温控开关按钮弹起时，R1与R2串联.R2=R总-R1=1100-44=1056（4）当温控开关按钮弹起时，R1与R2串联.因为U1=IR1=0.2A44=8.8V220V.U2=U-U1=220V-8.8V=211.2V220V所以，红灯不亮黄灯亮.教学板书课堂小结这节课我们学习了电热的利用和防止，以及电热的综合应用等.电热在生产、生活中广泛存在，要从应用和危害两个方面认识电热，注意辩证地分析问题.同时要善于观察生活，用理论来指导实践，认识生活中的科学.教材习题解答动手动脑学物理(P102
14、)4.某校师生自制了一台电烘箱.电烘箱的电阻丝通过5A的电流时，每分钟可产生6.6104J的热量.求这台电烘箱的电功率和电阻丝工作时的电阻.解：.由Q=I2Rt得. 5.电流的热效应有时对我们有益，我们利用它；有时对我们有害，需要减少电流导致的发热，或者尽快把发出的热散发掉.（1）列举两个生活或生产中利用电流热效应的实例；（2）列举两个生活或生产中防止电流热效应产生危害而采取的措施.解：（1）如电饭煲、电热水器等利用电流的热效应来加热.（2）电视机的后盖有很多孔，就是为了通风散热；电动机的外壳有很多翼状散热片，使用时与轴相连的扇叶还向散热片吹风，这些措施都是为了降温.6.在家庭电路中，有时导线长度不够，需要把两根连接起来，而连接处往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾.这是为什么？解：导线相互连接处的电阻大.根据电流的热效应跟电阻大小的关
